设计模式-创建-singleton(单例)模式
单例模式是一种创建型的模式,适用于 全局只有一个对象的类,
结构图
只有一个静态 实例变量 和一个静态 函数
class Singleton { public: /** * @brief get the instance * @return the singleton instance */ static Singleton * Instance() { static Singleton* _ins = nullptr; if (_ins == nullptr) { _ins = new Singleton; } return _ins; } private: Singleton(){} }; int main(int argc, char *argv[]) { auto ins = Singleton::Instance(); system("pause"); return 0; }
外部通过Instance() 静态函数来获取 唯一实例
存在的问题:
- 线程安全性可用double check解决,同步操作之前 判断一次是否为nullptr 从而减小同步开销可在程序启动后初始化实例
2. 对象销毁问题
//C 11下才能保证 https://en.wikipedia.org/wiki/Double-checked_locking#Usage_in_C.2B.2B11 class A { public: A() { Sleep(100); func; } ~A() { } static A * getInstance1();//线程不安全 static A * getInstance2();//无锁,比double check 效率高很多 }; A * A::getInstance1() { static A *ins = NULL; if (ins == NULL) { ins = new A; } return ins; } A * A::getInstance2() { static A ins; return &ins; } void threadFunc(void) { while (true) { A::getInstance2(); } } int main() { // A::getInstance(); vector<thread> ws; for (int i = 0; i < 10; i++) { thread t(threadFunc); t.detach(); // ws.push_back(std::move(t)); } while (1)Sleep(1); system("pause"); return 0; }
1.创建型模式
前面讲过,社会化的分工越来越细,自然在软件设计方面也是如此,因此对象的创建和对象的使用分开也就成为了必然趋势。因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源,所以单独对对象的创建进行研究,从而能够高效地创建对象就是创建型模式要探讨的问题。这里有6个具体的创建型模式可供研究,它们分别是:
简单工厂模式(Simple Factory);
工厂方法模式(Factory Method);
抽象工厂模式(Abstract Factory);
创建者模式(Builder);
原型模式(Prototype);
单例模式(Singleton)。
说明:严格来说,简单工厂模式不是GoF总结出来的23种设计模式之一。
2.结构型模式
在解决了对象的创建问题之后,对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发人员关注的焦点,因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。对象结构的设计很容易体现出设计人员水平的高低,这里有7个具体的结构型模式可供研究,它们分别是:
外观模式(Facade);
适配器模式(Adapter);
代理模式(Proxy);
装饰模式(Decorator);
桥模式(Bridge);
组合模式(Composite);
享元模式(Flyweight)。
3.行为型模式
在对象的结构和对象的创建问题都解决了之后,就剩下对象的行为问题了,如果对象的行为设计的好,那么对象的行为就会更清晰,它们之间的协作效率就会提高,这里有11个具体的行为型模式可供研究,它们分别是:
模板方法模式(Template Method);
观察者模式(Observer);
状态模式(State);
策略模式(Strategy);
职责链模式(Chain of Responsibility);
命令模式(Command);
访问者模式(Visitor);
调停者模式(Mediator);
备忘录模式(Memento);
迭代器模式(Iterator);
解释器模式(Interpreter)。